(57)【要約】【課題】  作業性を容易にして、確実に、かつ短時間で仕上げ加工を施せる筒状品の端面加工方法とその加工装置を提供する。【解決手段】  ワーク保持手段１０にて保持されて軸線周りに回転するワーク６０の端面に対し、駆動する所要幅で無端状の研削ベルト４１を、そのターン部を押し当てるとともに、適宜範囲で幅方向に往復動させて研削加工する。また、このような加工方法を実施するのに、回転軸心線ａ上でワーク６０を着脱可能に同軸で固定保持して軸線周りに回転駆動力をそのワーク６０に与えるようにされたワーク保持手段１０と、このワーク保持手段１０を介して被加工面を研削側に進退させる送り手段３０と、前記ワーク保持手段１０に対向して回転駆動される研削ベルト４１を備える研削手段４０とを備える装置とする。【選択図】  図１
2005088086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク保持手段にて保持されて軸線周りに回転するワークの端面に対し、駆動する所要幅で無端状の研削ベルトを、そのターン部を押し当てるとともに、適宜範囲で幅方向に往復動させて研削加工することを特徴とする筒状品の端面加工方法。
【請求項２】
ワーク保持手段にて保持されて軸線周りに回転するワークの端面に対し、駆動する所要幅で無端状の研削ベルトを、そのターン部を押し当てるとともに、適宜範囲で幅方向に往復動させて研削し、この際前記ワークの研削部に向けてクーリングエアを吹き付けてワークの冷却と研削屑の除去を行うことを特徴とする筒状品の端面加工方法。
【請求項３】
回転軸心線上でワークを着脱可能に同軸で固定保持して軸線周りに回転駆動力をそのワークに与えるようにされたワーク保持手段と、このワーク保持手段を介して被加工面を研削側に進退させる送り手段と、前記ワーク保持手段に対向して回転駆動される研削ベルトを備える研削手段とを備えることを特徴とする筒状品の端面加工装置。
【請求項４】
前記ワーク保持手段は、水平状態に軸受支される回転軸の先端にワークを外周から軸線上で同軸保持できるクランパーを備え、かつそのクランパーに付随させてワークの後端を位置決めするクランパーの位置決め機構を有している請求項３に記載の筒状品の端面加工装置。
【請求項５】
前記クランパーの位置決め機構は、前記回転軸が中空にされて、その内部を貫通して配される位置決め操作軸の後端をその回転軸の後端から突き出させて操作ノブが取付けられ、かつその位置決め操作軸の先端部をねじ軸に形成して前記クランパーの操作基部から前方に突き出させた状態で、そのねじ軸部にワークの長さ寸法を定める位置決め部片が螺合配設される構成である請求項４に記載の筒状品の端面加工装置。
【請求項６】
前記クランパーは、少なくとも３個のワーク把持片を備えて、ワークの外径に応じて周囲からクランプする構成である請求項４または５に記載の筒状品の端面加工装置。
【請求項７】
前記クランパーのワーク把持片先端と干渉しない前部位置には、上下位置調節可能なワーク先端受支機構が設けられている請求項４に記載の筒状品の端面加工装置。
【請求項８】
前記送り手段は、前記ワーク保持手段とワーク先端受支機構を支持する支持盤を、機台上に配置されるベースプレートに設けられるガイド部材に沿ってアクチュエータにより、前記研削手段の研削ベルトによる研削部に対して進退可能にスライドする構成とされている請求項３に記載の筒状品の端面加工装置。
【請求項９】
前記送り手段を備えるワーク保持手段とワーク先端受支機構とを支持する支持盤およびベースプレートが、機台上で前記ワーク保持手段に対するワークの着脱を容易にするため前記研削手段と対峙する位置から側方へ移動可能に構成されている請求項３に記載の筒状品の端面加工装置。
【請求項１０】
前記研削手段によりワークが研削される研削部の上側には、その研削部に向かってエアを吹き付ける冷却ノズルが配置され、その直下位置に研削屑を受ける容器が配置される構成である請求項３に記載の筒状品の端面加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として筒状に形成された工業製品の端面を研削材により仕上げ加工するのに好適な筒状品の端面加工方法とその加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的大きな負荷を受ける箇所で使用されるコイルスプリング、言い換えると線径が大きい材料で形成されるコイルスプリングは、その自由長端面をコイルの軸線に直交して平坦な面に形成する必要があり、そのために、コイル端部をスパイラル部分から少し変形させて両端間が平行するように加工されており、その自由長での両端面を所定寸法でかつ平行した面に加工されている。
【０００３】
このコイルスプリングの成形仕上げ加工については、そのほとんどが筒状の保持体に加工するコイルスプリングを保持させて、回転砥石を用いて端面の研削を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、現状でのコイルスプリングの端面加工については、研削のための被加工品の保持部への装着作業など準備作業について多くの時間を要するので、作業効率が悪く、また、寸法精度を高めることが困難である。特に、ステンレス材を用いて作られたコイルスプリングの場合は、端面を研削する作業が困難である。なぜならば、ステンレス材は研削時に、ばね鋼製のものに比べて軟質であるので、砥石の目詰まりが生じやすく、研削時に目詰まりを起こすと過負荷によって加工面が過剰に加熱されて焼き付くという問題が生じる。また、加熱されることにより線材に伸びが生じて寸法が狂い、当然、材質に変化が生じて好ましくない。また、寸法精度を高められないという問題もある。
【０００５】
そのほかに、回転砥石を用いて研削する関係で、コイルバネの端面を研削すると、どうしてもその研削部の端縁にかえり（研削面と反対方向に削り残された縁が折り返す状態で残留する）が発生し、これを研削加工後に別途ヤスリなどで削り落とす二次加工が必要になり、手数を要する。また、研削時に発生する粉塵が飛散して作業環境を悪化させるという問題点もある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、作業性を容易にして、確実に、かつ短時間で仕上げ加工を施せる筒状品の端面加工方法とその加工装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、第１発明による筒状品の端面加工方法は、
ワーク保持手段にて保持されて軸線周りに回転するワークの端面に対し、駆動する所要幅で無端状の研削ベルトを、そのターン部を押し当てるとともに、適宜範囲で幅方向に往復動させて研削加工することを特徴とするものである。
【０００８】
また、第２発明による筒状品の端面加工方法は、
ワーク保持手段にて保持されて軸線周りに回転するワークの端面に対し、駆動する所要幅で無端状の研削ベルトを、そのターン部を押し当てるとともに、適宜範囲で幅方向に往復動させて研削し、この際前記ワークの研削部に向けてクーリングエアを吹き付けてワークの冷却と研削屑の除去を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
前記加工方法を実施する装置として、第３発明による筒状品の端面加工装置は、
回転軸心線上でワークを着脱可能に同軸で固定保持して軸線周りに回転駆動力をそのワークに与えるようにされたワーク保持手段と、このワーク保持手段を介して被加工面を研削側に進退させる送り手段と、前記ワーク保持手段に対向して回転駆動される研削ベルトを備える研削手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
前記第３発明において、ワーク保持手段は、水平状態に軸受支される回転軸の先端にワークを外周から軸線上で同軸保持できるクランパーを備え、かつそのクランパーに付随させてワークの後端を位置決めするクランパーの位置決め機構を有しているのがよい（第４発明）。
【００１１】
前記第３発明におけるクランパーの位置決め機構は、前記回転軸が中空にされて、その内部を貫通して配される位置決め操作軸の後端をその回転軸の後端から突き出させて操作ノブが取付けられ、かつその位置決め操作軸の先端部をねじ軸に形成して前記クランパーの操作基部から前方に突き出させた状態で、そのねじ軸部にワークの長さ寸法を定める位置決め部片が螺合配設される構成であるのがよい（第５発明）。
【００１２】
前記第４発明または第５発明におけるクランパーは、少なくとも３個のワーク把持片を備えて、ワークの外径に応じて周囲からクランプする構成であるのが好ましい（第６発明）。
【００１３】
また、前記クランパーのワーク把持片先端と干渉しない前部位置に上下位置調節可能なワーク先端受支機構が設けられているのが好ましい（第７発明）。
【００１４】
また、前記送り手段は、前記ワーク保持手段とワーク先端受支機構を支持する支持盤を、機台上に配置されるベースプレートに設けられるガイド部材に沿ってアクチュエータにより、前記研削手段の研削ベルトによる研削部に対して進退可能にスライドする構成とされているのがよい（第８発明）。
【００１５】
また、前記送り手段を備えるワーク保持手段とワーク先端受支機構とを支持する支持盤およびベースプレートが、機台上で前記ワーク保持手段に対するワークの着脱を容易にするため前記研削手段と対峙する位置から側方へ移動可能に構成されるのがよい（第９発明）。
【００１６】
また、前記第３発明において、前記研削手段によりワークが研削される研削部の上側には、その研削部に向かってエアを吹き付ける冷却ノズルが配置され、その直下位置に研削屑を受ける容器が配置される構成であるのが好ましい（第１０発明）。
【発明の効果】
【００１７】
第１発明によれば、筒状の物品（ワーク）における端面を研削加工するに際して、そのワークを保持して軸線周りに回転させながら、その端面を無端状の研削ベルトが円周方向にターンする部分に押し付けて研削することにより、研削ベルトによる研削を有効に行わせることができる。言い換えると、エンドレスで走行する研削ベルトがリング状のワーク加工面に対して一挙にその全体と接触せずに研削するので、切削抵抗を少なくし、かつ切り屑が研削砥粒に付着しない状態で加工され、研削機能を十分に発揮させて効率よく加工できるのである。また、研削ベルトをその幅方向に往復動させながら研削することと、ワークを軸線周りに回転させることにより、加工面を正確に研削でき、寸法精度を高めることができるという効果を奏する。
【００１８】
前記第２発明によれば、前記第１発明の効果に加えて、研削部にエアを吹き付けることにより、ワークが研削による摩擦熱で加熱されて研削部分に隣接する部分の品温の上昇を防ぎ、熱ひずみが生じないようにすることができる。併せて研削箇所に対して下向きにエアを吹き付けることで研削屑が飛散するのを防止し、下部に受け容器を配置すれば研削屑を回収して作業環境の改善を図ることができるという効果を奏する。
【００１９】
第３発明によれば、前記第１発明の筒状品の端面加工方法を実施するに適した構成とされているので、前記第１発明と同様の効果を発揮させることができる。
【００２０】
また、第４発明によれば、筒状の物品を保持するのに、水平状態で回転する回転軸の先端に設けたクランパーによりワークを外周で掴んで、その回転軸と同軸に保持するとともに、そのクランパーで保持されるワークの後端を位置決め機構によって長さ寸法を設定できるようにされているので、送り寸法を決めることにより、研削手段による研削でのワーク長さを正しく仕上げることができる。
【００２１】
また、第５発明によれば、ワークの仕上げ長さ寸法を決める位置決め機構が、クランパーを支持する回転軸内を利用して挿通される操作軸後端側で操作ノブにより、その操作軸を回転させて先端側にて螺合する位置決め片をクランパー内で進退させることにより設定できるので、簡単な操作で設定を容易に行えるという利点がある。
【００２２】
また、第６発明によれば、クランパーはそのワーク把持片が、ワークの外径に応じて周囲から掴むようにされるので、ワークの外径が異なる外径のワークであっても自由に掴み径を変更して使用できるという利点がある。
【００２３】
さらに、第７発明によれば、ワークのクランパー位置より前側に下側からワークを支持できる先端受支機構を配することで、研削ベルトによる研削時にワークに下向きの外力が作用するのを、そのワークの回転を阻害することなく受け止めるようにしたことで、研削面を軸心に対して直角に仕上げることができ、寸法精度を高め得るという効果を奏する。
【００２４】
また、前記第８発明によれば、ワークを保持して回転させながら、かつワーク先端部を正しく保持してアクチュエータによって研削部に向かって送る操作ができるようにされているので、その操作を自動化すれば作業能率を著しく向上させることができるという効果を奏する。
【００２５】
またさらに、第９発明によれば、ワーク保持手段とワーク先端受支機構を搭載する支持盤ならびにベースプレートが機台上で研削手段に対するワークの研削位置から側方に移動できるので、ワーク保持手段へのワークの取り付け・取り外し作業を容易にし、作業性の向上を図ることができ、多数のワークを加工する場合における加工操作以外の作業効率を高めることができる。
【００２６】
前記第１０発明によれば、ワークが研削される研削部に対して上側から下向きにクーリングエアを吹き付けるようにすることと研削屑の受け容器を下部に配置することで、前記第２発明と同様の効果を発揮させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、第１発明および第２発明による筒状品の端面加工方法を、その実施に好適な第３発明による筒状品の端面加工装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
図１には筒状品の端面加工装置の一実施形態を表わす正面図が、図２には図１の平面図が、図３にはワーク保持手段を表わす縦断面図（ａ）とＡ−Ａ視図（ｂ）が、図４にはワーク先端受支機構の正面図（ａ）と平面図（ｂ）が、図５にはワーク着脱位置移動手段の平面図（ａ）と側面図（ｂ）が、図６には研削手段の横行機構側面図（ａ）とその要部の平面図（ｂ）が、図７には研削ベルトの一具体例要部の斜視図が、それぞれ示されている。
【００２９】
この筒状品の端面加工装置１（以下、ワーク端面加工装置１という）は、コイルスプリングの自由長端面を所要寸法に仕上げるのに使用されるものである。したがって、ワークはコイルスプリングを指す。
【００３０】
本実施形態のワーク端面加工装置１は、所要寸法に枠組み構成された機台２と、この機台２上に対向配置されるワーク６０の保持手段１０およびその送り手段３０と、ワークの保持手段１０に対向して配される研削ベルト４１を主体とする研削手段４０とで構成されている。
【００３１】
まず、機台２は、前記ワークの保持手段１０（以下、ワーク保持手段１０という）および送り手段３０を搭載する支持部３と、研削手段４０を搭載する支持部４とに分かれて形成されており、研削手段４０における研削ベルト４１の回転軸心と前記ワーク保持手段１０によって保持されるワーク６０の軸心とが同一レベルとなるように、支持面の高さが設定されており、枠組み構造にて形成されている。
【００３２】
次に、前記ワーク保持手段１０は、機台２のワーク保持手段支持部３上に、旋回可能に配置されるベースプレート５の上側で送り手段３０を介して設けられた支持盤１１上に配設されている。そして、ワーク保持手段１０は、前記支持盤１１上に二個の受け台１２を介して軸受１３，１３により水平に支持されてモータ駆動で回転自在な回転軸１４と、この回転軸１４の先端に取り付くワーク６０を把持するクランパー１５（少なくとも３個の把持片を備えるチャック）とで構成され、ワーク６０（コイルスプリング）の軸心を回転軸心線ａに合致させて対向する研削手段４０の研削ベルト４１により端面を加工されるように構成されている。
【００３３】
前記クランパー１５は、周知構造の拡縮機構を内蔵する面盤からその支持部と反対側（前方）に少なくとも３本の長い寸法の把持片１５ａが回転方向に等分して配置され、それら把持片１５ａが前記拡縮機構によって軸心から半径方向またはその逆方向に移動させることによりワーク６０の外周を把持する構造のものである。また、前記把持片１５ａは、先端部１５ａ′の内側所要長さ寸法の部分がワーク６０に接触して実質的に保持力を加えるようにされている。
【００３４】
前記回転軸１４は、中空軸で、その先端に前述のクランパー１５を同一軸心で固着しており、後端部にモータ１６からベルト１７により動力が伝達されるプーリ１８が取付けられている。この回転軸１４の軸心に沿って形成される孔は、中間位置から先端方向に孔径が大きくされた段付孔１４ａになっており、この孔部には位置決め操作軸１９が貫通して回転可能に組み込まれている。前記位置決め操作軸１９は、中間部を前記回転軸１４の段付孔１４ａにおける太い径の部分に嵌る直径にして、前部をねじ軸１９ａにされ、後部を前記中間部より細い径にされ、その中間部の後端を段付孔１４ａの段部に接触させるとともに、その軸後部を回転軸１４の後端から後方に突き出した後端部にてストップカラー２０で抜け止めされ、後端に回転操作用のノブ２１が取付けられている。また、前記位置決め操作軸１９のねじ軸部１９ａを前記クランパー１５の把持片１５ａ先端よりも短い範囲で軸心部に突き出させ、そのねじ軸部１９ａに位置決め部片２３の中央ボス２３ａに形成されるねじ孔２３ｂと螺合するようにされている。なお、前記回転軸１４の駆動モータ１６は支持盤１１の側方に付設されるモータ台１６′上に搭載されている。
【００３５】
前記位置決め部片２３は、前記クランパー１５の各把持片１５ａ（この実施形態では３個の把持片１５ａが配されている）の間にそれぞれ受片２３ｃが介在するようにされた、言い換えると三等分されて中央のボス２３ａから放射状に受片２３ｃを突き出す形状のものであり、前記ボス２３ａには前述の位置決め操作軸１９におけるねじ軸部１９ａが螺合するようにねじ孔２３ｂが設けられている。このようにされる位置決め部片２３は、クランパー１５の把持片１５ａによって把持されるワーク６０の後端位置を設定するもので、位置決め操作軸１９を後端のノブ２１を掴んで回転させることにより、クランパー１５の各把持片１５ａによって回転方向の動きを阻止されるのでねじ軸部１９ａとボス２３ａのねじ孔２３ｂとの螺合による働きで軸線方向に前後動させ、クランパー１５によるワーク６０の保持後端を設定できるようにするものである。
【００３６】
さらに、前記支持盤１１上には、前述のクランパー１５の前方下部位置に、上下位置調節可能なワーク先端受支機構２５が配設されている。このワーク先端受支機構２５は、図４（ａ）および（ｂ）で示されるように、上部に所要の間隔で軸線を平行させて２個のローラ２７，２７を回転自在に軸支持するローラ支持ブラケット２６と、このローラ支持ブラケット２６を前述のクランパー１５の回転軸心線ａの延長直下位置で、その回転軸心線ａ方向に直交する向きに配して、前記ローラ２７が前記回転軸心線ａ直下の両側に等分配置されるように支持する高さ調節部材２８と、ローラ支持ブラケット２６の姿勢を維持するための二本のガイド部材２９とで構成されている。
【００３７】
前記高さ調節部材２８は、支持盤１１に設けられた取付孔２８ｂを挿通して下面から上方に突出配置されるねじ軸体で、下端に回転操作用のノブ２８ａが固着されており、ねじ部を前記ローラ支持ブラケット２６の中央部で上下方向に穿設されるねじ孔２６ａに螺合させて、そのローラ支持ブラケット２６を上下可動に支持するものである。また、前記ガイド部材２９は、前記高さ調節部材２８を挟んで両側に所要の間隔で配されており、上端をローラ支持ブラケット２６の下部に固着されて、支持盤１１に設けられたガイド孔２９ａに挿通されている。
【００３８】
前記送り手段３０は、前記ベースプレート５上で移動軸線に平行して所要間隔にて両端部を直立するブラケット３１，３１′に支持され水平に配置される２本のガイド軸３２，３２（本発明におけるガイド部材に対応）と、前記支持盤１１の下面に固着されて各ガイド軸３２，３２に滑合被嵌するスライダー３３，３３と、後部側の前記ブラケット３１′にロッド３４ａ端を固着されて支持盤１１側に付設されるエアシリンダ３４（本発明のアクチュエータに対応）とで構成されている。なお、前記スライダー３３は、各ガイド軸３２に対して所要の間隔で前後に２個設けられている。図中符号３９は送り停止後の復帰動作を容易にするスプリングである。
【００３９】
さらに、前記ベースプレート５の下側には、ワーク６０のクランパー１５への着脱時にワーク保持手段１０を移動させるワーク着脱位置移動手段３５が付設されている。このワーク着脱位置移動手段３５は、機台２のワーク保持手段支持部３に設けられた旋回支持部で、ベースプレート５の中心に基端を固着される旋回軸３６が、機台２のワーク保持手段支持部３の下部でボス３ａにて旋回自在に支持されており、その旋回軸３６に基端を固着される旋回アーム３７の先端部と、基端を前記支持部３のプレート３ｂの下側で枢支されるエアシリンダ３８のロッド３８ａ端とを、フォーク片３８ｂによりピン３８ｃ連結されて、そのエアシリンダ３８の作動によってワーク保持手段１０が研削作業位置から側方に約４０°回動変位できるようにされている（図２に二点鎖線ｂで表わしている）。
【００４０】
一方、研削手段４０は、前記機台２の研削手段支持部４上に、前記ワーク保持手段１０によって保持されるワーク６０に対向させて、そのワーク保持手段１０の回転軸心線ａと研削ベルト４１の走行回転軸心ｃとが合致するようにその研削ベルト４１を支持する研削ベルト支持フレーム４２（以下、単に支持フレーム４２という）と、この支持フレーム４２の側面に所定の間隔で配される２個のベルトプーリ４３ａ，４３ｂからなるベルト支持機構４３に巻き掛けられて駆動する研削ベルト４１と、前記支持フレーム４２をワーク保持手段１０の回転軸心線ａに対して直交する横方向に適宜量往復動させる横行機構５０とで構成されている。
【００４１】
前記支持フレーム４２は、水平状態に形成されるベース部４２ａと、このベース部４２ａ上に直立する支持プレート４２ｂとからなり、支持プレート４２ｂの一側面にベルト支持機構４３（二個のベルトプーリ４３，４３′）が付設されている。そして、ベース部４２ａの下側に横行機構５０が設けられている。
【００４２】
前記ベルト支持機構４３は、支持プレート４２ｂに軸受４４ａにて横向き回転自在に支持される駆動軸４４と、所要距離離れてテークアップ４５によって前後に移動可能で横向きに設けられる従動軸４６とに、それぞれ所要直径の平プーリ４３ａ，４３ｂが取付けられ、その両プーリ４３ａ，４３ｂに巻き掛けて無端状の研削ベルト４１が架設されている。なお、前記駆動軸４４は、支持プレート４２ｂの研削ベルト巻き掛け部と反対面側で、モータ台４６ａに取付けられた減速モータ４６の出力軸上の駆動プーリ４７ａから駆動軸４４上のプーリ４７ｂにベルト４８を巻き掛けられて動力伝達されるようになっている。また、前記研削ベルト４１の張力を定常に保たせるテークアップ４５は、従動軸４６の支持軸受部４５ａをエアシリンダ４５ｂによる推力で定常張力となるように付勢される機能を備えている。そして、研削ベルト４１の張架部分上側には研削屑の飛散防止と安全性を確保するために保護カバー４９が支持プレート４２ｂに取付けられて配されている。
【００４３】
ここで使用される研削ベルト４１は、例えば図７に例示されるように、特開２００３-１１０６９号公報で知られているような、エンドレス状に形成されたベルト基材４１ａ上に、ウエブの表面に無数の砥粒を付着させてなる所要寸法の研削部片４１ｂ多数枚を、その基部側で固着されたものであり、その多数の研削部片４１ｂのラップして露出する端部４１ｃによって研削するようにされたものが使用される。なお、この研削ベルト４１では、研削時に前記研削部片４１ｂの端部４１ｃによって生じる空隙部４１ｄが研削屑の排除に役立つように機能する。
【００４４】
このような構成の研削手段４０の支持フレーム４２におけるベース部４２ａと機台２の支持部４との間に横行機構５０が設けられている。その横行機構５０は、支持台４（支持部４）の上面に前記研削ベルト４１の走行方向と直交する向きで中央から所要の距離を置いて前後に配されるレール部５１，５１に、前記支持フレーム４２のベース部４２ａ下面に設けられるスライダー５２，５２を滑合させて横方向に摺動自在とされている。そして、支持台４の天板４ａ下面に取付けられた減速モータ５３の出力軸５３ａを上向きに突き出させて、その出力軸５３ａの突出端部に回転円板５４が取付けられ、その回転円板５４の軸心を通って前記レール部５１，５１と平行な線上でベース部４２ａの下面から垂設された枢支軸ピン５５にて基端を枢支されるロッド５６と、そのロッド５６先端部を前記回転円板５４の外周寄りに設けたピン５７と接続してクランク運動する構成によって、回転円板５４の一回転によるクランク運動の１ストローク分、支持フレーム４２が往復運動するようにされている。
【００４５】
なお、前記ワーク保持手段１０側に付帯する送り手段３０のエアシリンダ３４およびワーク着脱位置移動手段３５のエアシリンダ３８と、研削手段４０側のテークアップ用エアシリンダ４５ｂとは、図示省略する周知のエア供給ユニットにおいて制御手段によって予め設定されたプログラムに基づいてエアの供給・停止操作が行われるようにされる。また装置全体の制御についてもプログラムに基づいて作動できるようにされるのがよい。
【００４６】
さらに、前記ワーク保持手段１０におけるクランパー１５にて支持されるワーク６０が、研削手段４０の研削ベルト４１によって端面を研削される研削部Ａの上方位置には、クーリングエアの噴出しノズル６５（本発明の冷却ノズルに対応）が噴出し口を下向きにして配設されている。このクーリングエアの噴出しノズル６５には、別途設置のコンプレッサ６６から、もしくは工場のラインエアから分岐したエア配管６７で接続して研削部Ａにクーリングエアを吹き付けられるようにする。また、その研削部Ａの直下には機台２上に載置できる大きさの受け容器７０を配置して、前記クーリングエアの吹き付けによって研削部で発生する研削屑を受け入れるようにする。図中符号６８は、エア配管の開閉バルブである。
【００４７】
このように構成される本実施形態のワーク端面加工装置１を用いてワーク６０（コイルスプリング）の端面を加工するには、まずワーク保持手段１０のクランパー１５にワーク６０を保持させる。
【００４８】
ワーク６０をクランパー１５に装着するには、それに先立ってワーク６０の外形寸法に基づき自由長に応じて位置決め操作軸１９を操作して位置決め部片２３の出入りを設定する。この位置決め部片２３を移動させるには、位置決め操作軸１９を後端のノブ２１の回転操作でねじ軸部１９ａに螺合する位置決め部片２３を前後に移動させ、装着されるワーク６０のクランパー１５から前方に突き出す長さを設定する。言い換えるとコイルスプリング（ワーク６０）の自由長に応じて研削量の設定を行う。
【００４９】
次いで、ワーク６０を開放状態にあるクランパー１５の把持片１５ａに囲まれた空間部に被研削面側を前（研削側）にして装填する。その後にクランパー１５の拡縮機構を操作して把持片１５ａを内向きに移動させワーク６０を外側からクランプする。この際、各把持片１５ａは連動して移動するので自動的にその軸心を回転軸心線ａに合致させることができる。こうしてクランパー１５にワーク６０が保持されると、その前下部に配されているワーク先端受支機構２５のノブ２８ａを回転操作して、ローラ支持ブラケット２６により支持される二個のローラ２７，２７がクランパー１５によって保持されているワーク６０の先端部外周を受けている状態に設定する。この際、前記二個のローラ２７，２７の位置が高すぎるとワーク６０の先端部が正しく位置しないことになるので、回転時に軽くワーク６０の外周を支えてローラ２７が回転する状態に設定するのが好ましい。
【００５０】
設定準備が整えば、ワーク保持手段１０側のモータ１６を起動して回転軸１４を回転させると、クランパー１５とともにワーク６０が回転される。一方研削手段４０では、研削ベルト４１の各研削部片４１ｂがその露出端部４１ｃをワーク６０面に対して撫で付けるように接触する向きで駆動されるようにする。研削手段４０におけるモータ４６を起動して研削ベルト４１を駆動させる。これと同時にテークアップ４５のエアシリンダ４５ｂを作動させて研削ベルト４１が緊張状態で駆動するようにし、かつ横行機構５０のモータ５３を起動することにより回転円板５４と揺動するロッド５６とのクランク運動で、支持フレーム４２がレール５１，５１に案内されて横方向に適宜量往復動する。また、クーリングエアをコンプレッサ６６からバルブ６８を開いて噴出しノズル６５に供給し、研削部Ａに向けて吹き付けるようにする。
【００５１】
このような状態でワーク保持手段１０側の送り手段３０を作動させ、エアシリンダ３４によって待機位置から前方に移動させる。エアシリンダ３４が前進動作する（エアシリンダ３４のピストンロッド３４ａ側にエアが供給される）と、支持盤１１がガイド軸３２にスライダー３３を介して案内されて前進し、この支持盤１１上に取り付くワーク保持手段１０のクランパー１５により保持されているワーク６０が回転する研削ベルト４１の駆動側プーリ４３ａで支持される部分の頂端部（ターン部）に接触して研削される。
【００５２】
研削部Ａにあっては、ワーク６０がクランパー１５によってクランプされた状態で所要速度にて軸線周りに回転し、研削ベルト４１が所要速度で駆動プーリ４３ａの周面に沿って走行しながら横方向に往復動している状態で、研削ベルト４１の研削面にワーク６０端面が接触することになる。しかも、ワーク６０のセンター（回転軸心線ａ）と研削ベルト４１の駆動プーリ４３ａ軸心ｃ（図１参照）とが同一面上に位置するように支持されているので、回転するワーク６０の端面に対して研削ベルト４１の接触部がちょうど水平に横断する状態で接触して研削されることになり、かつ研削ベルト４１が横行機構５０の働きで幅方向に往復移動しながら研削を行うから、加工面が筒状であってもその軸線に直交した平坦面に仕上げることができるのである。なお、この際の研削ベルト４１の研削面に対するワーク６０の接触力は、送り手段３０におけるエアシリンダ３４の推進力によって与えられる。
【００５３】
また、研削位置においては、回転するワーク６０がその先端部を下側からワーク先端受支機構２５のローラ２７，２７によって回転状態を維持させながらワーク６０の先端部を定常位置に保持しているので、研削ベルト４１の回転（研削ベルトの研削面が下向きに移動する）によりワーク６０端面に下向きの力が作用しても、なんら問題なく支持されて端面が回転軸心線ａに対し直交する状態を維持されて、加工面を正しく仕上げることができるのである。
【００５４】
さらに、この研削部Ａでは、研削ベルト４１により前述のようにしてワーク６０の端面を研削する間、その上方に配されているクーリングエアの噴出しノズル６５からクーリングエアが吹き付けられているので、研削に伴うワーク６０の被加工面が研削ベルト４１の研削面との接触摩擦によって、ワーク端部が加熱されるのを冷却され、焼き付く現象を防止される。また、加熱による熱膨張で線条が伸びるのを防止されるので加工精度が低下することもなく、規定値に仕上げることができるのである。したがって、品質低下や仕上げ寸法の狂いなどが生じることもなく、加えて正確に研削できるので、かえりの発生もない。また、研削ベルト４１も研削部Ａでは、クーリングエアによりワーク６０とともに冷却されるので、循環駆動するその研削ベルト４１も冷却効果によって損耗する度合いを低減することになり、好ましい結果が得られることとなる。
【００５５】
一般的にワーク６０（コイルスプリング）の端面の切削は、切削量が比較的少ないので、送り手段３０によって推進される研削部での移動量を、例えば予め支持盤１１に関連させてリミットスイッチ（図示せず）を設けて、規制することにより設定することができる。こうして過度に切削しないようにすることと、短時間で仕上げるようにすることで、前記冷却操作とによって研削時における発熱を回避して品質を低下を起こすことなく高能率で仕上げることができるのである。
【００５６】
しかも、前述の研削ベルト４１を使用すれば、研削時に発生する切り屑が研削部片４１ｂの先端部４１ｃ間に形成されている空隙４１ｄによって外部に排出する機能で目詰まりを生じさせずに研削できることから、研削速度を高めて加工することができて好ましい結果が得られる。また、研削加工中、前記のようにクーリングエアを研削部に吹き付けて作業を行うので、研削によって発生する切り屑はすべて吹き落とされて研削部Ａの直下に配置した受け容器７０内に受け入れられて、回収することができる。したがって、周囲に飛散することがなく、作業環境の改善に役立てられる。
【００５７】
研削操作が終わると、速やかに送り手段を逆動作（エアシリンダ３４への圧気の供給をシリンダヘッド側に切換える）させて、支持盤１１を後退させることにより、ワーク６０を研削部から待機位置まで引き戻す。その後に回転軸１４の駆動を停止させ、ワーク着脱位置移動手段３５のエアシリンダ３８を作動させて所定角度旋回軸３６の周りにベースプレート５以上を旋回させると、支持盤１１上のワーク保持手段１０もともに旋回して、クランパー１５にて保持されているワーク６０が研削部から横に離れた位置まで移動する（図２二点鎖線ｂで表わす参照）。したがって、クランパー１５によるクランプを開放させるとワーク６０を手早く取り出すことができる。
【００５８】
ワーク６０は、その一方の端面のみ加工されている場合は、そのワーク６０の向きを変えて未加工部分を先端側にしてクランパー１５にてクランプさせ、ワーク着脱位置移動手段３５を前記と逆に作動させて待機位置に戻し、以後前述の要領で研削位置まで前進させて研削すればよい。なお、片面が加工済みの場合は、ワーク６０の前進停止位置がその加工代分多く移動するようにリミット位置の設定を変更すればよい。
【００５９】
また、前記クーリングエアの供給については、ワークの着脱位置移動手段３５におけるワーク６０の着脱操作（ワークの着脱位置移動手段３５が旋回操作されて研削作業位置から着脱位置に移動する）に連動して供給を停止させるようにコントローラによってエア配管６７中のバルブ６８を操作すれば、エアの使用量を節約することができる。
【００６０】
上述のように、本実施形態によれば、簡単な操作でもって例えばコイルスプリングのように筒状体を形成する物品の端面であっても正確に平坦面に加工することができるのであり、しかも短時間でもって仕上げられて、かつ大きな発熱を伴わないで加工できるから、加工面の品質低下を来たすことがなく、効果的な加工を施すことができる。また、ワークの装着をクランパーによって行わせると同時に、先端部を研削体の移動にともなう切削負荷に対抗して支持させることで、仕上げ面の精度を一層向上させることができるのである。
【００６１】
したがって、前記実施形態の説明ではコイルスプリングの端面加工について記載したが、その他パイプ状の物品の端面仕上げにも使用できることは言うまでもない。また、研削ベルトについては、前述の構成のものがもっとも好ましいが、これに限定されるものではなく、切り屑の排除機能を備えているものであれば他の構造のものを使用することができる。したがって、研削ベルトについては前記実施形態のものに限定されるものではない。また、前記実施形態ではエアシリンダを用いているが、これに代えて電動シリンダや油圧シリンダを採用できることは言うまでもない。またさらに、前記説明では研削部に向けてエアを噴き付けて研削を行う場合について記載したが、必要に応じてエアの噴き付け操作を行わないで作業することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】筒状品の端面加工装置の一実施形態を表わす正面図
【図２】図１の平面図
【図３】ワーク保持手段を表わす縦断面図（ａ）とＡ−Ａ視図（ｂ）
【図４】ワーク先端受支機構の正面図（ａ）と平面図（ｂ）
【図５】ワーク着脱位置移動手段の平面図（ａ）と側面図（ｂ）
【図６】研削手段の横行機構側面図（ａ）とその要部の平面図（ｂ）
【図７】研削ベルトの位置具体例要部の斜視図
【符号の説明】
【００６３】
１        ワーク端面加工装置
２        機台
３        ワーク保持手段支持部
４        研削手段の支持部
１０      ワーク保持手段
１１      支持盤
１４      回転軸
１５      クランパー
１６，４６      モータ
１９      位置決め操作軸
１９ａ    ねじ軸部
２１      ノブ
２３      位置決め部片
２５      ワーク先端受支機構
３０      送り手段
３２      ガイド軸
３３      スライダー
３４，３８，４５ｂ      エアシリンダ
３５      ワーク着脱位置移動手段
３６      旋回軸
３７      旋回アーム
３８ｂ    フォーク片
４０      研削手段
４１      研削ベルト
４２      支持フレーム
４３      ベルト支持機構
４３ａ，４３ｂ    ベルトプーリ
４５      テークアップ
５０      横行機構
５１      レール部
５２      スライダー
５４      回転円板
５６      ロッド
５７      ピン
６０      ワーク（コイルスプリング）
６５      クーリングエアの噴出しノズル
６６      コンプレッサ
７０      研削屑の受け容器
【図１】
2005088086.tif 000003
【図２】
2005088086.tif 000004
【図３】
2005088086.tif 000005
【図４】
2005088086.tif 000006
【図５】
2005088086.tif 000007
【図６】
2005088086.tif 000008
【図７】
2005088086.tif 000009